KR20180067807A - 원가절감 및 성능향상을 위한 진공호스 내장형 체크밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내장형 체크벨브의 내부 구조를 추가 하여 작은 직경으로도 외장형 체크 밸브 이상의 개폐압을 구현할 수 있도록 한 원가절감 및 성능향상을 위한 진공호스 내장형 체크밸브로, 상기 내장형 체크밸브(100)는 내부가 속이 빈 통형상을 이루며, 부스터 측으로부터 유입되는 공기를 엔진 측으로 흐르도록 공기유도로(121)가 형성된 공기유도파이프(110)가 설치되며, 전방에 엔진 측으로 통하는 공기배출구(101)가 다수형성된 하우징(110)과, 상기 공기배출구(101)와 일체로 형성되며 상기 공기배출구(101) 근접위치에 간격을 두고 설치되며 상기 공기유도파이프(110)가 관통되게 설치되는 칸막이(130)와; 상기 칸막이(130)와 공기배출구(101) 사이에 설치되는 스프링(200); 및 상기 스프링(200)의 힘에 대응하여 작동되는 주 러버(300)와; 상기 공기유도파이프(110)와 일체로 형성되며 부스터 측에 형성되는 보조챔버(140,140)와; 상기 공기유도파이프(110)를 가이드로 상기 스프링(200) 력에 대응하여 전후 동작하는 주 러버(300)와 일체로 형성되는 이송로드(400)로 구성된다.

Description

원가절감 및 성능향상을 위한 진공호스 내장형 체크밸브{CHECK VALVE INCLUDING VACUUM HOSES FOR REDUCING COSTS AND IMPROVING PERFORMANCE}

본 발명은 원가절감 및 성능향상을 위한 진공호스 내장형 체크밸브에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 내장형 체크벨브의 내부 구조를 추가 하여 작은 직경으로도 외장형 체크 밸브 이상의 개폐압을 구현할 수 있도록 한 원가절감 및 성능향상을 위한 진공호스 내장형 체크밸브에 관한 것이다.

일반적으로 진공호스의 체크 밸브는 진공호스 내부에 고무 재질의 판막 구조를 적용 하여 공기의 흐름을 한쪽 방향으로만 흐르도록 하는 역할을 하고 있다.

체크밸브는 가요성 호스 내에 설치되는 내장형과, 호스 외부에 설치되는 외장형이 있다.

외장형 체크밸브는 통상 가요성 호스 외부에 클립에 의해 일체로 결합되어 고정된 구조이다.

상기한 외장형 체크밸브의 장점은 체크 밸브 직경 및 내부의 판막의 직경이 커서 개폐 성능이 우수하다.(부압이 약한 가솔린 엔진 전차종 적용)

그러나, 체크 밸브가 외부로 노출 되는 구조이기 때문에 2PIECE 타입의 진공호스 및 클립 2개소가 필요하다.

따라서, 체크 밸브 구성을 위해 최소 75mm의 직선 구간이 필요하여 레이아웃 제약이 있으며, 호스와 체크밸브가 클립에 의해 고정되는 구조이므로 조립공수가 많아 설치가 불편하고, 체크밸브가 빠질 우려가 있고, 설치비용이 많이드는 문제점이 있었다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 방안으로 도 2에 도시된 바와 같이, 가요성 호스에 내장된 호스 내장형 체크밸브(10)의 구조가 알려진 바 있는데, 체크밸브(10)는 스프링(21)의 러버(20)로부터 힘이 가해진 러버(20)를 역방향에서 작용하는 공기의 압력에 의해서만 개방되어 그 공기를 부스터측에서 엔진 측으로 유통하도록 구성되어 있다.

즉, 진공호스(1) 내부는 항상 진공을 형성하고 있는 엔진 측과 진공과 대기압으로 변하는 부스터 측으로 체크 밸브(10)를 중심으로 두 공간으로 나누어 진다(도 2참조).

따라서, 브스터 측 압력이 엔진 측 압력보다 높을 경우 진공호스(1) 내부의 러버(20)에 압력 차이에 의한 힘이 발생하게 되고, 그 힘이 스프링(21)력 보다 커지는 시점에 러버(20)가 이동하여 공간이 형성되고 그 공간을 통하여 공기가 부스터 측에서 엔진측으로 흐르게 된다.(도 2의 (a) 참조)

반대로 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 체크밸브(10) 내부의 러버(20)에 압력 차이에 의한 힘이 스프링(21)력 보다 작아지게 되면 러버(20)가 이동하여 체크밸브(10) 구조물에 붙어 공기가 흐르지 않게 된다.

따라서, 상기와 같은 과정을 반복 하면서 진공호스 내부의 공기는 부스터 측에서 엔진 측으로만 공기가 흐르게 된다.

그러나, 상기와 같은 내장형 체크밸브(10)는 작은 직경으로 인한 밸브의 개폐압이 낮아 엔진 부압이 큰 디젤 엔진에만 적용 가능하다라는 문제점이 있다.

1. 한국 실용신안등록제20-0137762호(1999.04.01 공보)

1. 한국 실용신안등록제20-0132170호(1998.12.01 공보)

1. 한국 공개특허공보 제10-2008-0013199호 (2008.02.13 공개)

본 발명은 내장형 체크벨브의 내부 구조를 추가 하여 작은 직경으로도 외장형 체크 밸브 이상의 개폐압을 구현할 수 있도록 하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 기존의 외장형 체크 밸브를 성능향상 내장형 체크 밸브로 대체 함으로써, 원가 절감 및 레이아웃의 제약을 해소할 수 있도록 한 원가절감 및 성능향상을 위한 진공호스 내장형 체크밸브를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른목적은 체크 밸브 내부의 부스터 측 및 엔진 측의 압력 차에 의한 힘은 러버의 면적에 비례한다는 점에 착안하여 기존 내장형 체크 밸브 내부에 공기가 흐를수 있는 유로와 러버 구조를 추가 함으로써, 보다 작은 압력차이에서도 큰 힘을 얻을 수 있도록 하여 개변압 성능을 향상 시키는데에 그 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적 및 기타의 목적은 하기 설명되는 본 발명에 의해 모두 달성될 수 있다.

본 발명 원가절감 및 성능향상을 위한 진공호스 내장형 체크밸브는,

차량용 진공호스 내부에 고무 재질의 판막 구조를 적용 하여 공기의 흐름을 한쪽 방향으로만 흐르도록 하는 내장형 체크밸브로서,

상기 내장형 체크밸브(100)는;

내부가 속이 빈 통형상을 이루며, 부스터 측으로부터 유입되는 공기를 엔진 측으로 흐르도록 공기유도로(121)가 형성된 공기유도파이프(110)가 설치되며, 전방에 엔진 측으로 통하는 공기배출구(101)가 다수형성된 하우징(110); 및

상기 공기배출구(101)와 일체로 형성되며 상기 공기배출구(101) 근접위치에 간격을 두고 설치되며 상기 공기유도파이프(110)가 관통되게 설치되는 칸막이(130);

상기 칸막이(130)와 공기배출구(101) 사이에 설치되는 스프링(200); 및

상기 스프링(200)의 힘에 대응하여 작동되는 주 러버(300);

상기 공기유도파이프(110)와 일체로 형성되며 부스터 측에 형성되는 보조챔버(140,140);

상기 공기유도파이프(110)를 가이드로 상기 스프링(200) 력에 대응하여 전후 동작하는 주 러버(300)와 일체로 형성되는 이송로드(400)를 더 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 보조챔버(140,140)는 적어도 둘 이상 형성되고, 상기 보조챔버(140) 입구에는 상기 이송로드(400)의 동작에 따라 전후 동작을 하는 제1 및 제2 러버(310,320)가 유동가능하게 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 보조챔버(140)에는 제1 및 제2 러버(310,320)의 전진동작에 의해 상기 보조챔버(140) 내의 공기를 토출하기 위한 토출구(141)가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명 원가절감 및 성능향상을 위한 진공호스 내장형 체크밸브는 다음과 같은 효과를 얻을 수가 있다.

첫째, 내장형 체크벨브의 내부 구조를 추가 하여 작은 직경으로도 외장형 체크 밸브 이상의 개폐압을 구현할 수가 있다.

둘째, 기존의 외장형 체크 밸브를 성능향상 내장형 체크 밸브로 대체 함으로써, 원가 절감 및 레이아웃의 제약을 해소할 수가 있다.

셋째, 체크 밸브 내부의 부스터 측 및 엔진 측의 압력 차에 의한 힘은 러버의 면적에 비례한다는 점에 착안하여 기존 내장형 체크 밸브 내부에 공기가 흐를수 있는 유로와 러버 구조를 추가 함으로써, 보다 작은 압력차이에서도 큰 힘을 얻을 수 있도록 하여 개변압 성능을 향상 시킬 수가 있다.

넷째, 종래 내/외장형 체크 밸브 보다 우세한 성능을 확보한 체크 밸브 적용으로 체크 밸브 작동불량에 따른 브레이크 페달이 딱딱해지는 문제점을 근본적 해결할 수가 있다.

도 1은 도 1은 내장형 체크밸브가 설치된 차량용 진공호스를 나타낸 도면이다.
도 2의 (a)(b)는 종래 내장형 체크밸브의 단면도로서,
(a)는 부스터 측 압력이 엔진 측 압력보다 높을 경우 진공호스 내부의 러버에 압력 차이에 의한 힘이 발생하게 되고, 그 힘이 스프링력 보다 커지는 시점에 러버가 이동하여 공간이 형성되고 그 공간을 통하여 공기가 부스터 측에서 엔진측으로 흐르는 상태를 나타낸 도면이다.
(b)는 반대로 내부의 러버에 압력 차이에 의한 힘이 스프링력 보다 작아지게 되면 러버가 이동하여 체크밸브 구조물에 붙어 공기가 흐르지 않도록 한 상태를 나타낸 도면이다.
도 3의 (a)(b)는 본 발명에 따른 원가절감 및 성능향상을 위한 진공호스 내장형 체크밸브를 나타낸 단면도로써,
(a)는 부스터 측의 압력이 엔진 측의 압력보다 낮을 경우 밸브가 닫힌 상태를 나타낸 도면이고.
(b)는 부스터 측의 압력이 엔진 측 보다 높을 경우 밸브가 개방된 상태를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

본 발명은 도 1 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 차량용 진공호스(1) 내부에 고무 재질의 판막 구조를 적용하여 공기의 흐름을 한쪽 방향으로만 흐르도록 하는 내장형 체크밸브에 관한 것이다.

상기 내장형 체크밸브(100)는 크게 하우징(110), 공기유도파이프(120), 스프링(200), 주 러버(300), 보조챔버(140,140), 제1 및 제2 러버(310,320)으로 구성된다.

상기 하우징(110)은 진공호스(1) 내부에 설치되며 외부지름이 상기 진공호스 내부와 동일하게 형성되어 억지 끼워맞춤되는 형태로 이루어진다.

또한, 상기 하우징(110)은 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 내부가 속이 빈 통형상을 이루며, 부스터 측으로부터 유입되는 공기를 엔진 측으로 흐르도록 공기유도로(121)가 형성된 공기유도파이프(120)가 설치되며, 전방에는 엔진 측으로 통하는 공기배출구(101)가 다수형성된다.

또한, 상기 공기배출구(101) 근접위치에는 소정의 간격을 두고 칸막이(130)가 설치되어 부스터 측에서 유입되는 공기를 엔진 측으로 보내고, 반대로 엔진 측 공기를 차단하는 주 러버(300)와 맞닿게 형성된다.

즉, 전체적으로 전방에서 보면 대략 " ◎" 이와 같이 도넛형상으로 이루어진다.

상기 공기 유도파이프(120)는 상기 공기배출구(101)와 일체로 형성되며 앞 쪽은 상기 칸막이(130) 후반부 쪽까지는 원형의 직선파이프 형상으로 이루어지고, 끝단 쪽에는 전방이 개구된 원통형상의 보조챔버(140)가 적어도 둘이상 일체로 형성되어 있다.

이때, 상기 보조챔버(140) 입구에는 상기 이송로드(400)의 동작에 따라 전후 동작을 하는 제1 및 제2 러버(310,320)가 유동 가능하게 설치하였다.

또한, 상기 보조챔버(140)에는 제1 및 제2 러버(310,320)의 전진동작에 의해 상기 보조챔버(140) 내의 공기를 토출하기 위한 토출구(141)를 형성하였다.

또한, 상기 칸막이(130)와 공기배출구(101) 사이에 설치되는 스프링(200)은 압축스프링으로 상기 부스터 측으로부터 유입되는 공기압에 대응할 정도의 압축력을 가지도록하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스프링(200)의 힘에 대응하여 작동되는 주 러버(300)는 원판형상으로 이루어지며, 통상적으로 부스터 측 및 엔진 측의 압력차에 의한 힘은 러버의 면적에 비례한다라는 점을 착안하여 종래의 러버보다 두배이상 크게 형성하였다.

물론 종래 내장형 체크밸브 내부에 흐르는 공기량을 감안하여 체크밸브 내부에 공기가 흐를 수 있도록 공기 유도파이프(120) 및 주 러버와 보조챔버를 설치하여 종래 보다 작은압력차에서도 큰 힘을 얻을 수 있도록 하였다.

즉, 종래 내장형 체크밸브가 설치되는 직선구간을 75mm에서 본 발명은 30mm로 축소하고, 종래 외경은 Ø30mm인 것을 본 발명의 외경을 Ø12mm 로 축소하였다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 원가절감 및 성능향상을 위한 진공호스 내장형 체크밸브(100)는 도 3의 (a) 및 (b)와 같이 동작을 하게 된다.

부스터 측의 압력이 엔진 측의 압력보다 낮게 되면 도 3의 (a)와 같이 체크밸브가 닫힌 상태를 유지하게 된다.

그러나, 부스터 측의 압력이 엔진 측의 압력보다 높을 경우 도 3의 (b)와 같이 체크밸브가 열리게 된다.

즉, 부스터 측의 압력에 의해 발생하는 공기가 주 러버(300)를 밀면 스프링(200)이 후퇴하여 개방된다.

이때, 상기 보조챔버(120) 내에 있던 공기는 부스터 측에서 유입되는 공기압에 의해 제1 및 제2 러버(310,320) 전진하게 되고, 이 전진 동작에 의해 보조챔버(120)에 형성된 토출구(121)를 통해 빠져나와 공기 유도파이프(120) 통해 상기 주 러버(300)를 보조적으로 힘을 가하게 된다.

따라서,본 발명 내장형체크밸브는 종래 내/외장형 체크 밸브보다 우세한 성능을 확보한 체크 밸브 적용으로 체크 밸브 작동불량에 따른 브레이크 페달이 딱딱해지는 문제점을 근본적 해결할 수가 있는 것이다.

본 발명은 상기한 바람직한 실시 예와 첨부한 도면을 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 사상 및 범위 내에서 상이한 실시예를 구성할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해지며, 본 명세서에 기재된 특정 실시예에 의해 한정되지 않는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 진공호스 100 : 내장형 체크밸브
101 : 공기배출구 110 : 하우징
120 : 공기 유도파이프 121 : 공기유도로
130 : 칸막이 140 : 보조챔버
200 : 스프링 300 : 주 러버
310,320 : 제 및 제2 러버
400 : 이송로드

Claims (4)

1. 차량용 진공호스 내부에 고무 재질의 판막 구조를 적용 하여 공기의 흐름을 한쪽 방향으로만 흐르도록 하는 내장형 체크밸브에 있어서,
   상기 내장형 체크밸브는;
   내부가 속이 빈 통형상을 이루며, 부스터 측으로부터 유입되는 공기를 엔진 측으로 흐르도록 공기유도로가 형성된 공기유도파이프가 설치되며, 전방에 엔진 측으로 통하는 공기배출구가 다수형성된 하우징;
   상기 공기배출구와 일체로 형성되며 상기 공기배출구 근접위치에 간격을 두고 설치되며 상기 공기유도파이프가 관통되게 설치되는 칸막이;
   상기 칸막이와 공기배출구 사이에 설치되는 스프링;
   상기 스프링의 힘에 대응하여 작동되는 주 러버;
   상기 공기유도파이프와 일체로 형성되며 부스터 측에 형성되는 보조챔버;
   상기 공기유도파이프를 가이드로 상기 스프링 력에 대응하여 전후 동작하는 주 러버와 일체로 형성되는 이송로드;
   를 더 포함한 것을 특징으로 하는 원가절감 및 성능향상을 위한 진공호스 내장형 체크밸브.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 보조챔버는 적어도 둘 이상 형성된 것을 특징으로 하는 원가절감 및 성능향상을 위한 진공호스 내장형 체크밸브.
3. 제 1항 및 제 2항에 있어서,
   상기 보조챔버 입구에는 상기 이송로드의 동작에 따라 전후 동작을 하는 제1 및 제2 러버가 유동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 원가절감 및 성능향상을 위한 진공호스 내장형 체크밸브.
4. 제 1항 및 제 2항에 있어서,
   상기 보조챔버에는 제1 및 제2 러버의 전진동작에 의해 상기 보조챔버 내의 공기를 토출하기 위한 토출구가 형성된 것을 특징으로 하는 원가절감 및 성능향상을 위한 진공호스 내장형 체크밸브.
   

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